祁南矿3_2煤层深孔爆破增透技术的研究及应用

【摘要】： 本论文主要研究深孔预裂控制爆破技术的作用机理,借助ANSYS/LS-DYNA有限元分析软件进行数值模拟和分析。从理论上进一步研究了爆炸载荷作用下,煤体裂隙的扩展机理、爆炸过程中压碎区和裂隙区形成的机理以及应力强度因子的变化规律;同时通过数值模拟研究了爆炸冲击波、应力波和爆生气体对煤体的作用。着重研究了两爆炸孔之间爆炸应力的变化、爆炸孔之间的最佳距离、控制孔的作用机理、应力波的衰减规律。从理论和数值模拟两方面研究了深孔预裂控制爆破的爆破过程以及其提高瓦斯抽采率的作用机理。 研究表明:深孔预裂控制爆破技术是通过爆炸载荷的作用,在煤层中形成压碎区和裂隙区,并通过控制孔的作用,进一步扩大了裂隙区的范围,从而使煤层松动透气性增大,有效的卸除地应力和瓦斯压力。增加了瓦斯抽采量和抽采率,最终保证了煤矿的安全生产。通过现场验证说明了这一技术的可行性、有效性和经济性。使得这项技术成为治理瓦斯危害的一个重要手段。